[發明專利]一種實現量子相干的光電混合系統

有效

• 申請號: 201410836038.2
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104503077A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王中陽;秦立國
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 余明偉

1.一種實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，包括：

相對設置的固定腔鏡及可移動腔鏡，兩者間形成設有冷的原子團的光學腔，所述可移動腔鏡充有電荷；所述光學腔內注入探測光；

電荷體，與所述可移動腔鏡間形成電容性耦合；

外部電路，包括：電流發生器；所述電流發生器，電性連接所述電荷體，用于向所述電荷體注入電荷，并通過調整所述注入的電荷量而控制所述電荷體同所述可移動腔鏡上電荷間的庫侖力，以控制所述可移動腔鏡相對固定腔鏡位移；所述光學腔因所述位移而變化腔長度，使所述光學腔內因外部作用而產生的腔場的強度發生變化，根據所述腔場強度的變化相干地調控所述探測光與所述原子團中原子間的相互作用，實現對所述探測光包含的信息在所述冷原子中的存/取或對所述探測光傳輸路徑的通/斷。

2.根據權利要求1所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述實現對所述探測光中信息的存/取，包括：

1)所述腔場是通過與所述光學腔共振的入射光場作用而產生的，所述腔場強度變化使光學腔和入射光場之間失去共振而減少光學腔內光子數量，使所述探測光與冷原子相互作用而使探測光中的信息轉移至原子系綜的自旋態得到存儲；或

2)通過控制所述可移動腔鏡的位移使所述腔場強度進行1)中的腔場強度變化的逆向變化，使原子系綜的自旋態所存儲的信息轉移至探測光。

3.根據權利要求1所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述實現對所述探測光傳輸路徑的通/斷，包括：

當所述腔場強度增強至超過第一強度值，以破壞探測光與原子的相互作用而形成透明窗口，使探測光無吸收地穿過所述原子而傳輸；或

當所述腔場強度減弱至低于第二強度值，使探測光被所述原子吸收。

4.根據權利要求3所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述透明窗口的形成方式包括以下中的一種：

A)由與所述光學腔共振的入射光場作用而形成；

B)所述光學腔為真空的情況下，通過真空誘導的拉比分裂作用而形成。

5.根據權利要求4所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述A)中的入射光場的強度大于所述探測光所形成光場的強度。

6.根據權利要求1所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述可移動腔鏡為可帶電的納米機械振子，所述可移動鏡的移動還受到光壓和外部熱環境的作用。

7.根據權利要求1所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述固定腔鏡朝向腔外的第一壁面為光入射面，所述固定腔鏡朝向腔內的第二壁面為反射面；所述可移動腔鏡朝向腔外的第三壁面充有電荷，其朝向腔內的第四壁面為反射面；所述電荷體對應所述第三壁面設置并與其保持預定距離。

8.根據權利要求1所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述冷的原子團為三能級原子團。

9.根據權利要求1所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述外部電路還包括：用于發射所述探測光的存儲激光器，所述存儲激光器通過同步信號發生器連接所述電流發生器。

10.根據權利要求1所述的實現量子相干的光電混合系統，其特征在于，所述電流發生器是電流脈沖發生器。